water command surface によるフレキシブル湿度センサー

具有水指令表面的灵活湿度传感器

• 批准号: 22K18963
• 负责人: 松井 淳
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18963/
• 关键词: command surface; 加湿アニール; ナノ相分離; アクリルアミド高分子; 湿度応答

本研究では湿度に依存し配向構造が変化する高分子薄膜を液晶配向膜とした「water command surface」を実現し、湿度を可視化できるフィルムセンサーを構築する。water command surfaceの実現には湿度による表面の配向性が変化をモニターする必要があり、薄膜全体の配向性を検知するX線回折では不十分である。そこで、本年度は、湿度応答性高分子としてpolydodecyl acrylamide(pDDA)を用い、そのバルク膜の配向特性について偏光顕微鏡を用いて検討した。偏光顕微鏡のコノスコープ観察からpDDAは加湿数時間で垂直配向し、12時間以上では垂直配向性が乱れる事がわかった。一方で、これまでのX線回折測定では加湿時間に伴い垂直配向に由来するブラック反射のピークの増大と半値幅の減少がみられその値は12時間から24時間の間で飽和することがわかっている。この偏光顕微鏡とX線回折の結果の不一致を明らかにするために、膜断面の配向性を測定する手法を開発した。薄膜を薄くカットし断面の配向性を偏光顕微鏡より観察したところ、膜表面の結果と一致し、数時間で膜全体が垂直配向するのに対し、12時間以上では配向が乱れている領域が観測された。以上の結果より、pDDAは垂直配向構造を形成するためには膜面方向に収縮する必要があるため、長時間の加湿では膜にクラックが形成することで、全体の配向性が乱れたように観察されと結論づけた。X線回折ではもっとも周期性が高い部分の結果が反映されてしまうため、クラックが生じても配向性の高い領域を反影することと矛盾しない。そのため、water command surfaceにはdodecyl 側鎖が完全に垂直配向する領域ではなく、全体として垂直方向に配向する湿度・時間領域での変化を検知できる事がわかった。

In this study, the moisture dependent alignment structure of polymer thin films and liquid crystal alignment films was realized and visualized. The surface orientation of the water command is changed. The X-ray reflection of the film is changed. This year, the use of moisture-sensitive polymers such as polyvinyl acrylamide(pDDA) and the alignment characteristics of thin films such as polarizing microlenses were investigated. Polarizing micromirrors are used to detect the vertical alignment for more than 12 hours. The X-ray reflection measurement of a square, a square, The results of polarization microscopy and X-ray reflection are inconsistent. The alignment of thin film cross-section is observed by polarizing microscope, the results of film surface are consistent, the film is vertically aligned for several times, and the alignment is disordered for more than 12 times. The above results show that the pDDA vertical alignment structure is formed in the direction of film surface, and the film orientation is formed in the direction of film surface for a long time. The results of X-ray reflection are reflected in the periodic and high middle parts of the X-ray reflection, which are reflected in the high middle parts of the X-ray reflection. The water command surface locks the entire vertical alignment of the field, the humidity of the vertical alignment of the field, and the time of the field.

项目成果

カテコール薄膜の還元特性を利用したヤヌス色材

利用儿茶酚薄膜的还原性的Janus着色材料

• 发表时间: 2023
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳
• 通讯作者: 大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳

階層構造制御による多色エレクトロクロミズムへの取り組み

通过分层结构控制实现多色电致变色的方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;松井淳
• 通讯作者: 松井淳

水との相互作用による両親媒性櫛形高分子の自己組織的構造化誘起手法

一种通过与水相互作用诱导两亲性梳形聚合物自组织的方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;松井淳;松井淳;松井 淳・井上 南・江部 日南子・源明 誠・永野 修作・三ツ石 方也;大毛瑞貴・松井淳;大毛瑞貴・江部日南子・小泉勇輝・松井淳・永野修作
• 通讯作者: 大毛瑞貴・江部日南子・小泉勇輝・松井淳・永野修作

自己チャネル形成に基づく高速プロトン輸送高分子薄膜

基于自通道形成的快速质子传输聚合物薄膜

• 发表时间: 2022
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;松井淳;松井淳
• 通讯作者: 松井淳

高分子ラメラ層間が形成する2次元ナノチャネルにおける高速プロトン輸送

聚合物片层之间形成的二维纳米通道中的高速质子传输

• 发表时间: 2022
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;松井淳;松井淳;松井 淳・井上 南・江部 日南子・源明 誠・永野 修作・三ツ石 方也
• 通讯作者: 松井 淳・井上 南・江部 日南子・源明 誠・永野 修作・三ツ石 方也